单索面斜拉桥复合式牵索挂篮组拼及预压施工技术研究

单索面斜拉桥复合式牵索挂篮组拼及预压施工技术研究

山西路桥第一工程有限责任公司山西太原030006

摘要:针对目前单索面斜拉桥进行复合式牵索挂篮组拼与预压施工过程存在的问题,文章以实际工程项目为例,分析了复合式牵索挂篮拼装、就位以及预压施工的要求,并提出了施工技术应用控制方法策略,其目的是为相关建设者提供一些理论依据。结果表明,只有从实践角度出发,才能按照既定的规范标准与施工要求进行技术质量效果的优化控制。

关键词:单索斜拉桥;复合式牵索挂篮组拼;预压施工技术

0引言

单索面斜拉桥,以其复杂的结构作用,大幅增加了施工技术应用控制的难度。为此,工程建设者以复合式牵索挂篮组拼与预压施工技术的应用为例,分析了其在实际工程项目的施工使用要求。这样一来,施工技术就可按照既定的施工要求与规范标准来提高各项构件安装与张拉作业的质量效果。

1工程概况

以某跨河桥梁工程项目为例,其主桥设计为双塔单索面预应力混凝土斜拉桥。经对工程所处地质水文环境进行分析,确定了施工指标控制参数:主跨的跨径为218m且结构设计为半漂浮体系;主梁设计为单箱三室斜腹板箱形截面;主梁的悬浇阶段,采用了复合式的单索面牵索挂篮施工,且与斜拉索横桥方向间的距离为1.1m。因工程项目设计采用的复合式牵索挂篮是由行走、张拉、定位锚固以及承重等系统组成,所以,实际工程项目的施工建设应在明确各项施工环节应用控制目标的情况,来提高施工技术应用控制的科学有效性。

2单索面斜拉桥复合式牵索挂篮拼装、就位以及预压施工要求

2.1挂篮拼装施工

首先,当主梁0#块段施工完成后,需将承重支架拆除下来,并保留水中的钢管桩。如此,就可根据挂篮喷桩作业面的施工使用要求来进行钢管桩的补打作业。其次,挂篮拼装施工过程,应搭设瓶装平台,即在钢管桩顶进行横纵向分配梁的设置。再次,应采用滑移法来将各个构件移送至目标安装位置,以提高挂篮拼装作业平台主次纵梁放置的准确性。对于拼装平台上牵索挂篮的主次纵梁安装,应将底模、模板以及侧模桁架作为主要的工作内容,局部位置需要进行吊挂系统与施工附属设施的拼装作业。最后,对于已经浇筑完成的箱梁0#块顶面,应铺设钢轨滑道,并着手进行走行主梁与辅助主梁的拼装。此后,就可着手进行走行主梁吊挂系统与锚固的安装[1]。

2.2提升就位施工

一方面,施工技术人员应利用内中吊挂与走行主梁的前吊挂,来将挂篮平台的整体水平提升至一定高度。如此,再进行走行框的安装。另一方面,将挂篮持续提升至预先确定的高层,继而完成纵梁前后吊挂以及主纵梁后吊挂等施工操作[2]。

2.3斜拉索初张拉施工

首先,施工技术人员应对挂篮系统进行全面系统的检查验收,并对内吊挂、剪力键部位以及后吊挂部位的抄垫。与此同时,还应按照设计要求进行吊杆的预压作业。其次,对于挂篮的弧形部位,应沿着斜拉索的延长线进行长杆的安装。与此同时,还应对张拉撑脚、牵引撑脚以及承压支撑座的等张拉系统的安装。最后,根据工程项目的施工图纸及相关管理部门制定的规范标准要求,为斜拉索的初张拉作业提供相应的吨位。

2.4挂篮静载试验

第一步,收紧辅助主梁结构的前吊挂,并拆除或是松开走行主梁的前吊挂。第二步,对箱梁节段混凝土的浇筑顺序进行模拟,以实现牵索挂篮的静载预压控制目标。第三步,对挂篮的预压施工内容进行总结,并按照施工图纸的设计要求来为模板标高与斜拉索拉力提供调整所需数据信息,进而正式着手箱梁节段的施工操作。

3单索面斜拉桥复合式牵索挂篮组拼及预压施工技术的应用控制要点

3.1牵索挂篮的加工制作与拼装

当单索面斜拉桥复合式牵索挂篮各部分构件加工完毕后,就可按照施工图纸与既定的规范标准进行工厂环境的预拼,以为装配精度与加工质量提供检验依据。对于出厂交货,应经制造、施工单位以及监理单位共同验收合格后才可执行。此过程,验收检验的牵索挂篮构件为:焊缝质量、尺寸规格、外观质量以及销孔位置等。对于起主要作用的挂篮连接件,如,主纵梁与焊缝的连接部位或是张拉体系的连接部位等,应进行试拼装[3]。

控制好挂篮拼装平台的平整与牢靠效果,即组拼作业人员应按照正确的位置与安装方向,采用销轴与螺栓进行主次纵梁接头板与底侧模桁架系统的拼装。此安装与检验过程,应对销轴与保险卡是否起到作用进行检查,以保证螺栓处于紧固状态,进而避免作用于销孔出现扩孔随意的问题。值得注意的是,为消除桥面横坡的作用影响,应根据走行主梁与辅助主梁支腿高度不一致的情况,组拼要注重核对型钢规格与支腿受力现状,以满足挂篮结构作用于施工实践的安全可靠需求。

3.2提升就位及斜拉索初张拉的施工控制

为尽可能减少高空作业量,施工人员保证临边人行通道、弧形首部位张拉平台以及安全围护设施安装的完整性。作为提升就位施工环节的关键,吊挂系统安装,应保证各组件本身的性能质量满足安装质量控制要求。如此,在安装操作前,还应根据底锚与顶锚固点的高差来确定接长位置与吊杆的长度。对于精轧螺纹钢吊杆的两端,应采用双锚固螺母与钢垫板来提高施工控制的质量效果。吊杆接长的施工控制,应采用专门的连接套筒,并预先通过标记来提高丝扣选入套筒的精确性。此过程,吊杆接长的吊杆应以顺直状态作用,且不出现弯折。在进行分配梁与起顶梁的安装时,应将吊杆设置在吊杆孔的中心部位。如此,穿过后,千斤顶就可在性能质量效果合格的情况下,提高吊杆构件作用的性能质量[4]。

在首次预拉牵索前,应对中支点部位的抄垫高度进行预订并锁死。这样一来,后锚点的锚杆就能按照挂篮的设计吨位要求进行预张拉控制,进而最大限度的避免牵索张拉与浇筑混凝土的施工过程不会出现变形或是位移问题。对于后锚点锚杆的预拉力,施工技术人员应按照既定的牵索拉力、挂篮自重以及施工荷载,来确定最不利荷载组合的计算因素。

3.3挂篮静载预压施工控制

为提高单索面斜拉桥负荷牵索挂篮系统运行使用的安全性,施工技术人员应对主纵梁、模板桁架系统以及横梁等变化量进行测定,以为后续的各个主梁节段平面位置与立模标高控制提供技术指导。其中,当斜拉索张拉索力与挂篮变形量的关系完成测定后,就可为后续的斜拉桥梁段的施工质量提供保证,即消除挂篮结构出现非弹性变形的风险。

对于预压荷载的选取计算,只需将最大悬浇节段钢筋混凝土重点与临时荷载总量的1.1倍进行相加。当施工荷载换算为容量相同的砂袋后,施工技术人员应对浇筑混凝土过程的同步堆载与对称进行模拟,进而确定各个部位的加载量。值得注意的是,当对预压进行加载施工时,挂篮前端的斜拉索索力也应按照既定的规范标准进行分级施加。

4结束语

综上所述,单索面斜拉桥复合式牵索挂篮组拼与预压施工技术的应用控制,需将挂篮拼装施工、提升就位施工、斜拉索初张拉施工以及挂篮静载试验,作为施工控制目标。如此,施工技术人员可按照既定的规范标准与设计内容,来提高技术作用于实践的安全稳定性。

参考文献

[1]孙鹏.非对称独塔单索面预应力混凝土斜拉桥静载试验分析[J].广东土木与建筑,2018,25(05):25-27.

[2]陈泽华,王素群.混合梁独塔单索面城市斜拉桥桥塔施工阶段分析[J].黑龙江交通科技,2017,40(10):105-107.

[3]彭定成,杨孟刚,孟栋梁.三塔四跨单索面大翼缘矮塔斜拉桥塔墩梁固结区域局部应力分析[J].铁道科学与工程学报,2017,14(07):1465-1472.

[4]邵学文.单索面斜拉桥复合式牵索挂篮组拼及预压施工技术[J].城市道桥与防洪,2013(02):9-72-74.

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